автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка мясного продукта для лечебного питания детей грудного возраста

'I На правах рукописи ./ /

/ /

БЕЛЯКИНА Надежда Евгеньевна

РАЗРАБОТКА МЯСНОГО ПРОДУКТА ДЛЯ ЛЕЧЕБНОГО ПИТАНИЯ ДЕТЕЙ ГРУДНОГО ВОЗРАСТА

Специальность 05.18.04 — технология мясных,молочных

и рыбных продуктов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1995

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательскс институте мясной промышленности

Научный руководитель

доктор технических наук, с. н. с. Устинова А. В.

Научный консультант

доктор медицинских наук, профессор Ладодо К С.

Официальные оппоненты

.заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Крашенинин П. Ф.

кандидат технических наук, с. н. Рудинцева Т. А.

Ведущее предприятие

АОЗТ "Мясокомбинат"Тихорецкий"

Защита состоится «^^^и/ 1995 года в /3 часов на заседании диссертационного совета К 020.62.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте мясной промышленности (ВНИИМП) по адресу: 109316, Москва, ул. Талалихина,26.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИ мясной промышленности.

Автореферат разослан ^ 1995 ГОда

Ученый секретарь диссертационного совета К'020.62. 01

кандидат технических наук, с. н. с. А. Е Захаров

Актуальность работы.

В настоящее время в связи с ухудшением экологической обстановки число детей, страдающих пищевой аллергией, начиная с первых дней жизни, достигает 15-40%.

Для таких детей единственно возможным продуктом питания являются искусственные смеси - заменители женского молока.' При их разработке в основном используются белки сои, молока и мяса. Однако на соевые и молочные продукты нередко отмечается развитие аллергических реакций.

Аллергия к мясу встречается реже, чем к молоку и сое,и наиболее часто отмечается к говядине, что объясняется антигенным сродством белков говядины и коровьего молока. В нашей стране заменители женского молока на мясной основе не выпускаются.

Последние отечественные разработки консервов из свинины и конины для лечебного питания и прикорма детей с 5-ти месячного возраста свидетельствуют об их более высокой терапевтической эффективности (в сравнении с консервами.из говядины, при заболеваниях пищевой аллергией, целиакией, лакгазн'ой недостаточностью) и целесообразности создания адаптированного продукта на основе белков мяса для детей грудного возраста с пищевой непереносимостью.

Таким образом, разработка технологии производства заменителей женского молока на основе белков мяса для детей с пищевой аллергией является актуальной, имеет большое социальное значение, т. к. решает задачу обеспечения больных детей грудного возраста высококачественный продуктами.

Работа, выполнена в соответствии с Республиканской целевой научно-технической программой "Детское питание", президентской программой "Дети России" и- направлена на осуществление научного обоснования и обеспечения развивающейся индустрии детского питания.

Цель и задачи исследования.

Целью настоящей работы являлось обоснование возможности создания лечебно-профилаетического продукта для детей грудного возраста с пищевой непереносимостью на основе белков мяса сви-

нины и конины и разработка технологии его производства.

Для достижения . поставленной цели, предусматривалось решение следующих задач:

- разработать медико-биологические требования (МВТ) к заменителям женского молока на основе белков мяса;

■ - осуществить подбор ингредиентов и проектирование рецептур в соответствии с формализованными МВТ;

- изучить влияние технологических факторов на структурно-механические и гистологические показатели готового.продукта;

- исследовать витаминный, минеральный состав продукта и разработать витаминный и минеральный премиксы;

■ - разработать технологию производства адаптированного мясного продукта; .

- провести медико-биологическую оценку и клиническую апробацию лечебного продукта;

- разработать НГД на новый вид продукта. .

Научная новизна.

Проанализированы и систематизированы данные 'об основных нарушениях метаболизма питательных веществ у детей грудного возраста, страдающих пищевой непереносимостью, и сформулированы медико-биологические требования к лечебно-профилактическому продукту на основе белков мяса, включающие количественные ограничения на содержание основных питательных элементов, витаминов и минеральных веществ..

Обоснованы в опытах на животных и клинике гипоаллергенные свойства белков мяса свинины и конины и возможность их использования при изготовлении лечебно-профилактического продукта для детей грудного возраста.

Установлено влияние витамино-минеральных компонентов на биологическую ценность продукта.

Установлена динамика изменения степени измельчения в зависимости от параметров предварительной .тепловой обработки мяса конины и режимов гомогенизации," что позволило разработать рациональную технологию изготовления консервированных лечебно-профилактических продуктов.

Практическая ценность работы и реализация результатов.

На основе результатов проведенных исследований научно обоснованы и разработаны: состав ¡л рецептуры консервированных мясных продуктов, обладающих требуемым лечебным эффектом- для детей грудного возраста, страдающих пищевой непереносимостью; интенсивная технология изготовления, обеспечивающая максимальное сохранение незаменимых веществ, содержащихся в сырье, и витаминных добавок, высокое качество готового продукта;технические требования на поливитаминные и минеральные премиксы для адаптированных мясных продуктов; нормативно-техническая документация "Консервы мясные. Детские продукты на мясной основе для лечебного питания ■ детей, грудного возраста" (ТУ 9216-024-00036400-93).

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на комиссии "Техника и технология производства продуктбв детского питания" при Россельхозакадемии, научной конференции "Проблемы рационального пйтания детского и взрослого населения, проживающего на территориях, пострадавших в результате аварии на Чернобыльской АЭС".

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 5 работ.

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка используемой литературы и приложений. Работа изложена на ¿¿3 стр. машинописного текста, содержит ЗсЯ таблиц и ¿1 1 рисунков. Список литературы включает 157 наименований работ отечественных, и,зарубежных авторов.

Автор зашитает:

- обоснование и формализацию МВТ к мясному лечебно-профилактическому продукту для детей грудного возраста, страдающих пищевой непереносимостью, предусматривающих адекватность . его состава специфике анаболических потребностей детского организма и проектирование рациональных, рецептур продуктов на основе белков мяса для детей;

- установленные закономерности изменения степени измельчения в зависимости от температуры, продолжительности, бланширова-

ния, параметров гомогенизбщин и разработанную на их основе технологию изготовления, продукта;

- результаты исследований пищевой и биологической ценности продукта, его' клинической апробации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность' темы диссертационной работы, сформулирована цель исследований.

В первой главе "Обзор' литературы" проанализировано производство мясных, лечебных продуктов для детей грудного возраста с пищевой непереносимостью в нашей стране и за рубедом, рассмотрены основные компоненты, используемые в рецептурах продуктов для детей первого года жизни с пищевой непереносимостью. Показана необходимость тонкого измельчения белкового и жирового компонентов заменителей женского молока на основе белков мяса и проведения исследований.по разработке'новых современных технологий и оборудования для производства'мясных продуктов для детей грудного возраста.

На основании анализа литературных данных обоснованы цель и основные задачи исследований.

Во второй главе "Методика постановки исследований" описаны выбор объекта исследований, схема проведения эксперимента, постановка опытов и основные методы исследований. .

В разделах экспериментальной части диссе^ации представлены и обсуждены результаты исследований, приведены выводы по выполненной работе.

В приложении представлены копии документов, подтверлздающие завершенность работы: медико-биологические требования к составу специализированного белково-жирового модуля на основе мясного сырья для больных детей с пищевой непереносимостью, заключение о результатах клинической апробации белково-жирового комплекса (БЖК) у детей с множественной пищевой ' непереносимостью, ТУ 9216-024-00036400-93 "Консервы мясные. Детские продукты на мясной основе для лечебного питания детей грудного возраста", технологическая инструкция по производству детских мясных консервов (белково-жировой комплекс) для лечебного питания детей грудного возраста.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В качестве объектов исследований при выполнении экспериментальной части работы использованы: мясо конины, свинины, рецептурные смеси на основе мяса конины, свинины, готовый продукт в концентрации 1:3.

Эффективность процесса гомогенизации мяса конины определяли в зависимости от параметров предварительной тепловой обработки и последующего процесса гомогенизации (частоты вращения •ротора гомогенизатора, повторности обработки, концентрации продукта, температуры массы перед гомогенизацией).

Гомогенизацию проводили на экспериментальном гомогенизаторе ЭПГ 1255. Частоту вращения ротора гомогенизатора регулировали путем установки шкивов различного диаметра и контролировали по часовому тахометру ТЧ 10-Р ГОСТ 21339-75.

Экспериментальные работы выполняли в соответствии с разработанной схемой (рис.1).

Цифрами обозначены методы иследований качественных показателей сырья и опытных консервов: 1-4 - содержание влаги, белка, жира, золы (по общепринятым методикам); 5 - кирнокислотный сос-' тав липидов (методом г^зожидкостной хроматографии нд. приборе "Carlo Erba"); 6 - минеральный состав (на атомно-абсорбционном спектрофотометре фирмы "Perkin-Elmer" (США) с графитовой кювет той. Исследования проводили совместно со специалистами НИИДП); 7 - содержание таурина и аминокислотный состав (методом жидкостной хроматографии на жидкостном аминокислотном анализаторе "Биотроник" LC-5000 под руководством научного сотрудника Института пищевых веществ РАН. Недоспасовой Л В)-; 8 - дисперсность продукта (контролировали- при микросгруктурных исследованиях поД руководством к. б. н. Хвыли С. И. , препараты для •микроструктурных исследований готовили по общепринятой методике, а также зкс-пресно путем разделения навески измельченной массы с помощью сит NN от 0,03 до 1.6); 9 - массовая доля витаминов .(по методикам, рекомендованным Институтом питания РАЖ Исследования проводили под руководством проф. В. Б. Спиричева); 10 - органолепти-теская оценка (по показателям: внешний вид, цвет, запах, вкус -з соответствии с ГОСТ 8756-1.79); 11 - динамичеакая вязкость

[на вискозиметре группы П по ГОСТ 13368-83); 12 - показатель \ 5

С - мясное сырье

Виды связи:

) - Контролируемые параметры

- Варьируемые параметры

- - технологическая

---г - функциональная

----.- информационная

Рис. 1. Схема проведения эксперимента.

V

стабильности эмульсии (методом, основанным на 30-ти минутном нагревании продукта на водяной бане при 70 °С с последующим центрифугированием. Показатель стабильности эмульсии рассчитывали по формуле: Оэ-Овф

Е=------;—х100,

Оэ '

где: Оэ-объем эмульсии;

Овф-объем водной фазы); 13 - содержание доступного лизина (методом связывания красителя "оранж Ж" по разности количества красителя, связанного положительно заряженными основными азотсодержащими группами лизина, гистидина, аргинина, концевыми аминогруппами пищевых белков и положительно заряженными группами гистидина и аргинина); 14 - биологическая ценность (по методу Черникова М. Т. под руководством проф. Суханова Б. П.); 15 -аллергенные свойства продуктов (методом количественной.оценки изменения тяжести протекания пищевой анафилаксии у морских свинок на эталонный пищевой аллерген - цельное пастеризованное коровье молоко, - определением изменения' чувствительности к сред-несмертельной . дозе гистамина. Исследования проводили в лаборатории физиологии и биохимии пищеварения Института питания АМН СССР под руководством д. б. н. Мазо В. К);. 16 - клиническая апробадия продуктов (проводили совместно с сотрудниками отделения по изучению питания больного ребенка Института питания РАМН на базе инфекционного и научно-поликлинического отделений НИИ педиатрии под руководством д. м. н. ,проф. Ладодо К. С); 17 - микробиологические показатели (по ГОСТ 10444.1-85, ГОСТ 10444.5-85 - ГОСТ. 10444.6-85, ГОСТ 10444.15-76 под руководством проф. Костенко Ю. Г); 18 - энергетическая ценность (расчетным путем); 19 - комплексный показатель качества (с помощью обобщенной функции желательности Харрингтона);20,21-температура массы перед ■ гомогенизацией и температура бланширования (сте^мнным жидкостным термометром по ГОСТ 27544-87);22 - продолжительность бланширования (с помощью часов различных- марок); 23 - частота вращения ротора гомогенизатора (по часовому тахиметру ТЧ 10-£ ГОСТ 21339-75); 24 - повторность обработки; 25 - концентрация продукта;- 26 - математическая обработка экспериментальных -данных и

разработка рецептур продуктов (методом линейного программирования . на вычислительном комплексе СМ-3 под руководством Гороико Г. Е).

Полученные результаты исследований обрабатывали с использованием методов математической статистики. Повторность опытов и анализов - трехкратная."

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

. Для обеспечения нормального роста и развития детского организма необходимо снабжение его эйергией и пластическим материалом за счет потребления пищи. Количественный и качественный состав пищевых веществ должен соответствовать адаптационным возможностям желудочно-кишечного тракта ребенка и специфике его обменных процессов; Бри разработке МВТ, выполненных совместно со специалистами ИП РАМН, были проанализированы и систематизированы физиологические- нормы потребности детей в пищевых веществах и энергии. При этом принята предпосылка, что разрабатываемые продукты являются основным источником биологически полноценных белка и жира, а также витаминов и минеральных веществ. Диетические свойства продукта обеспечиваются за счет принципов химического и механического щажения и достигаются при сцециальной технологической обработке, мясного сырья: удалении экстрактивных.веществ и тонком измельчении.

МВТ в формализованном виде по показателям качества, включающим основные макро- и микропитательные вещества, выглядят следующим образом: соотношение белка и жира должно быть 1:171,5 (при содержании в продукте белка - 2,5-3,2%)',содержание жира -■ 3-3,5X; содержание линолевой кислоты - не менее 15% от суммы жирных кислот; соотнршение полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖ) Ублинолевая/ЫЗ лИноле'новая - 40; соотношение витамин Е/1ШЖК = 0,7; соотношение ПНЖК/насыщенные.ЖК = 0,3; соотношение ненасыщенные ЖК/насыщенные ЖК = 1,3; соотношение кальций: фосфор - не менее 1,2 и не более 2,0-, соотношение кальций: натрий'- 3; содержание витаминов,мг/100 г; Д - 0,001, Е - 0,5, А - 0,5-0,6,

/

В1 - 0,046, В2 - 0,066, ВЗ - 0,36, В6 - 0,04, В9 - 0,0066, В12 - 0,000046, РР - 0,46, С - 50; содержание минеральных веществ, мг /100 г: кальций - 50, фосфор - 30, калий - 60, натрий-25, магний - 5, медь - 0,4, железо - 1,0, марганец - 0,03, хлор - 68, цинк - 0,3,,иод - 0,04, сера - 14,0.

С целью обоснования выбора белкового компонента и изучения его аллергенных свойств были проведены экспериментальные исследования мясных консервов из измельченного мяса свинины, свинины с добавлением изолята белка сои (Агс1ех Г, США) или модифицированного изолята белка сои (Агёех ГБ, США) в опытах на экспериментальных животных (морских свинках); при этом исследовали влияние консервов на устойчивость экспериментальных животных к сенсибилизирующему действию модельного пищевого аллергенного продукта, в качестве которого использовали цельное пастеризованное коровье_молоко (ЦПКМ), и на резистентность морских свинок к среднесмертельной дозе гиЬтамина ДД50. Установлено; что добавление к свинине изолята сои Агс1ех РБ приводит к усилению анафилактической чувствительности" к ЦПКМ, снижению устойчивости к ЛД50 гистамина. Обогащение консервов изолятом белка сои Аг<3ех Г оказывает небольшое гипоаллергенное действие, но .повышает чувствительность к ДД50 гистамина, тогда как консервы из сЬини-ны без добавок белков сои обладают наибольшим гипоаллергенным действием - способствуют снижению анафилактической чувствительности, не снижают толерантности животных к ДД50 гистамина и, следовательно, белки свинины могут быть рекомендованы для диетического- питания детей, в частности для больных с пищевой непереносимостью.

В соответствии с формализованными МБТ определены ограничения на содержание основных макропитательных веществ - белка и жира. С учетом химического состаЬа мясного сырья, прошедшего предварительную тепловую обработку,, сформированы симплекс-таблицы. Штодом линейного программирования с использованием стандартных ' программ рассчитаны рецептуры на основе мяса свинины и конины, максимально приближенные по содержанию белка и жира к составу женского молока

Белки свинины и конины по своему Аминокислотному составу довольно близки к аминокислотному составу женского молока, однако жирнокислотный состав продукта требовал корректировки.

В качестве источника жира в соответствии с МВТ и данными пищевой ценности рассмотрены- свиной жир, масло подсолнечное и оливковое, при этом определены ограничения на их содержание в рецептурных композициях.

Химический состав адаптированного продукта представлен в табл. 1.

Таблица 1

Рецептуры адапти- Содер- Степень удов-Показателй рованного продукта жание по летворения.%

из свинины из конины МВТ, %

п р оду п из сви- из НИНЫ конинь

влага,% 90,2 92,2 .90,0 100 101

жир, % 3,3 3,0 3,2 103 93

белок, %. 3,2 3 3,2 100 94

калорийность, ккал .43,0 40,0 •45,0 -- 96 90

жирные кислоты, %:

олеиновая 135,0 .20,0 115/0 117 86

линолевая 59,8 63,0 36,0 160 170

линоленовая 1,76 2,0 0,9 190 200

насыщенные 106', 0 92,0 138,0 77 67

мононенасыщенные • 144,0 127,5 133,0 108 95

полиненасыщенные ' 60,0 69,19 44,0 136 1§о

Сумма жирных кислот 3,1 2,89 3,11 100 93

ш6 линолевая/&>3 линоленовая 34,0 31,0 40,0 85 78

ненасыщенные/насыщенные 1,9 . 2,1 1,3 140 100

ПНЖ/наеыщенные ЖК 0,56 0,7 0,3 180 200

Оценку полученных в результате расчетов на ЭВМ вариантов

рецептур проводили на основании комплексного критерия качества.

Реализацию комплексной модели качества осуществляли с помощью Ю

а»

0,6

чч

Рис. 2. Комплексная модель качества БЖК на основе мяса свинины (а) и конины (б)/

Б - обобщенный критерий качества; с11, <32... с!п. - частные функции показателей белка (<31),, жира (<32), олеиновой кислоты (63), линолевой кислоты (с14), линоленовой кислоты (с!5), насыщенных кислот (сЗб), лизина ( с17), метионина и цистина суммарно (с!8), триптофана (69).

обобщенной функции желательности Харрингтона (рис. 2).

Как видно из приведенной модели, используемый набор ингредиентов рецептуры обеспечивает выполнение медико-биологически: требований; обобщенный критерий качества (Б) равен 0,634 и 0,63 для рецептур с кониной и свининой соответственно,что ] терминах полезности и желательности соответствует оценке "хорошо". • . -

В рецептуру готового к употреблению продукта входят следующие компоненты: свинина или.конина, жир свиной, масло оливковое, тело подсолнечное, вода.

Так как адаптированные продукты на основе белков мяса являются основным продуктом питания, была проведена корректировке их витаминного и минерального состава в соответствии с МВТ.

Результаты исследования стерилизованного продукта в витаминизированном и невитаминизированном вариантах представлены 1 табл, 2 и 5.

Таблица 2

Витаминный состав стерилизованного мясного продукта, мг/100г

Вита- Содержание Витаминизированный Невитаминизированный мин по МВТ

из из из из

свинины конины свинины конины

А 0,15 0,06(0,02). 0,23(0,05) 0,05(0,001) 0,07(0,002)

С 150,0 256,4(8) 54,2(1,2) 145,0(4,1) 26,7(0,5)

Й> 1,2 3,74(0,1) 3,35(0,1) 1,36(0,03) 1,22(0,03)

В1 0,12 0,102(0,03) 1,026(0,02) 0,148(0,004) 0,023(0,001

В2 0,18 0,389(0,1) 0,182(0,003) 0,140(0,004) 0,104(0,00Е

Е 1,50 2,45(0,1) 6,64(0,3) 1,98(0,1) 2,13(0,15)

Из приведенных в табл. 2 данных видно, что витамины Е и РР в консервах из конины и свинины находятся в достаточном коли-

[естве уже в невитаминизированном продукте. В консервах.ио сви-(ины корректировка требуется только для витамина А. 'ребуемые уровни внесения остальных витаминов рассчитывались с 'четом потерь в ходе технологического процесса (табл.3).

Таблица 3

Уровни внесения витаминов после корректировки

Витамины Потери в продукте,% Уровни внесения,мг/100г

----------------------------------------продукта

из свинины из конины из свинины из конины

А

■ с

В1 В2 Е

95,0 35,0

33,0

32,0 84,0 95,0 64,0

2.0

0,117 770,0 1,94 0,21

Рекомендуемый состав- витаминного премикса для консервов из шины (мг в 1 г премикса) после корректировки представлен табл. 4.

Таблица 4

Состав витаминного премикса

Компоненты

Состав, витаминного премикса, мг/г

итамин С ит амин В1 итамин В2 укурузный крахмал-арки "Б" или патока

498,615 1,25 0,135 500,0

\.

и уровни

Таблица 5

Минеральный состав мясного, продукта внесения минеральных'веществ после корректировки, мг/ЮОг

Минеральные Обогащенный элементы продукт

свинина

конина

Не обогашэн-ный продукт

Уровни внесения после корректировки

свинина

конина свинина конина

Кальций 246,67(5,0) Фосфор 123,8(2,0) 159,2(3,2) 135,0(4,3) 9,0(0,1) 0,39(0,05) 2,8(0,03)

Калий Натрий Магний Медь . Железо Марганец Цинк

260,0(5,1) 34,2(1,1) 4,7(1,5)' 115,3 102,5

126,3(2,3) 87,5(2,0) 70,0(5,0) 2,5 20,0 159,2(3,0) 105,0(3,1).100,0(2,5) 15,0 20,0

159,12(4,0) 70,0(2,0) 40,0(1,5) 5,0 35,0 ■ 9,0(0,1) 8,6(0,1) 9,0(0,1) 6,42 6,0

0,42(0,05) 0,067(0,001) 0,18(0,001) 1,1 1,01

• 3,87(0,04)'1,5(0,02) 2,22(0,03) 1,5 0,7£

5,531(0,01) 2,17(0,04)

0,15(0,001) *1,925(0,01)

Состав рекомендуемого минерального премикса после тировки в пересчете на металл представлен в табл. 6.

Таблица 6. . Состав минерального премикса

коррек-

Минеральные элементы и компоненты

Состав минерального премикса, мг/г • из свинины из конины

Кальций 113,1. 38,4

Фосфор 0,89' ■ - 8,9

Калий 5,2 '8,9

Натрий ' 1,8 13,6

Магний 2,3 2,3

Медь 0,38 0,4

Железо 0,5 0,3

Кукурузный крахмал 500,0 500,0

В качестве базовой технологической схемы была выбрана схе-изготовления детских мясных консервов для больных детей, предусматривающая удаление экстрактивных веществ при бланшировании в воде и тонкое измельчение (рис.3)

Б соответствии с МБТ к разрабатываемому мясному продукту размер основной массы частиц мышечных волокон должен составлять 50-150) xlô м, максимальный размер частиц - не^более 200х10~6м, размеры частиц жйровой фракции - СО, 5-10) хЮ м, причем 'Доля частиц мышечных волокон от 15x10 м до 50x10~®м, по аналогии э женским молоком, должна приближаться к 80%, тогда как в гомогенизированных мясных консервах (ТУ 10-02-01-04-86) для детей грудного возраста этот показатель регламентируется в более широких пределах (1'00-300)х1б~Ьм.

В ййязи с этим необходимо было определить факторы, влияющие на. степень измельчения мясного продукта и обеспечивающие дисперсность, соответствующую МБТ.

Известно, что при блалшировании мясного сырья в воде с температурой, близкой к 100 °С вначале происходят структурные перестройки.денатурационного характера, сопровождающиеся увеш-чением влагоудерживающей способности, затем переходящие в коа-гуляционные процессы, характеризующиеся активным соковыделением и упрочением структуры мышечных белков.

С целью • определения оптимальных для последующего процесса тонкого измельчения параметров тепловой обработки было исследовано влияние температуры и продолжительности бланширования на стабильность эмульсии и степень измельчения мясного продукта при частоте вращения ротора гомогенизатора 49,6 c-i

По. результатам исследований, установлена зависимость покат зателя стабильности эмульсии (Е) от параметров тепловой обработки, которая описывается следующим уравнением второго порядка: , Е - - 158,0 +. 5.90Т + 5,ЮГ - 0.045Т2- 0,170Г2 (1) при R = 0,91 и S = 0,18 где Т - температура бланширования, °С;

2" - продолжительность бланширования, мин;

R - множественный коэффициент корреляции;

S -. остаточное среднеквадратичное отклонение.

Подготовка растительных масел и лярда

Подготовка крахмала

Подготовка Подготов-

водораство- ка жиро-

римых вита- раство-

минов и ми- римых

неральных витами-

веществ нов

Подготовка мясного сырья (свинина,. конина)

Измельчение на волчке <1 3 мм

Бланширование при Ь-бо-б? °С свинина 10-,12мин конина-15-17 мин

|Отделение бульона|

I

Бульон

(Составление консервной массы, перемешивание

Измельчение на коллоидной мельнице |

Тонкое измельчение на гомогенизаторе роторного типа

изготовление супа-пюре

Фасовка, укупорка банок-

I

I Стерилизация |

I

Охлаждение

I

Упаковка, маркировка |

Рис.3. Технологическая схема изготовления мясного продукта для лечебного питания детей грудного возраста

Эта закономерность свидетельствует о том, что при малых значениях Т и Г стабильность эмульсии имеет не высокую величину (в пределах 50%), при последующем повышении происходит рост Е, при больших значениях наблюдается уменьшение. Объяснить это можно тем, что денатурированные белки обладают более высокой поверхностной гидрофобностью по сравнению с нативными, в то же время углубление процесса денатурации приводит к уменьшению гидрофобной поверхности и снижению их эмульгирующих свойств.

Выбор оптимальных параметров тепловой обработки проведен исходя из условия достижения показателем Е максимального значения путем решения двух линейных уравнений: с1Е

--- 5,9 - 0,09Т = О, Т = 65,5 °С (2)

<ЗТ ¿Е

— = 5,1 - 0,34Г= О, Г = 15,0 мин (3)

йг Таблица 7

План и реализация эксперимента

температура бланширования, °с продолжительность бланширования, мин Стабильность эмульсии, % М Б

60 • 10 66,1 0,32

60 20 66, б 0,33

70 • 10 66,5 0,34

70 ' 20 . 65,9 0,32

55 67,4 0,34

75 15 66,9 0,35-

65 5 54,5 0,28

65 25 55,3 0,27

, 65 15 71,8 0,36

Процесс получения гомогенизированного продукта с максимальной степенью измельчения является многофакторным, что обусловливает необходимость математического описания взаимосвязи режимов тепловой обработки и .параметров гомогенизации.

Результаты исследований среднего размера частиц, проведенных согласно ортогональному плану при четырех факторах, которьк менялись по трем^ уровням (повторность обработки от 1 до 3 раз, температура массы до гомогенизации от 60 до" 80 °С, добавляема} вода от 64Z до 88%, температура бланширования от 60 дс 80 °С) показали, что степень измельчения продукта зависит от все перечисленных факторов.

Обработка на ЭВМ полученных результатов позволила установить зависимости степени измельчения от технологических параметров. Эти зависимости описываются следующим уравнением по пс казателю средний размер частиц (D) гомогенизированного продукта D - 91,8 - 0.51п +,0,28 tM - 0,5В - 0,2 1бЛ + 0,00312В + + 0,0015 Ьбл (4)

при R =0,996 и S = 0,041 где tM - температура массы,°С; В - добавляемая водаД;

о ■

Ьбл - температура бланширования, С; ; п - повторность обработки, R - множественный коэффициент корреляции, S - остаточное среднеквадратичное отклонение. Выбор параметров обработки проведен из условия получени: продукта с минимальным средним значением размера частиц.

Этому условию удовлетворяют следующие параметры: температура бланширования - 66,7- °С, добавляемая вода - 80 %, температура массы до гомогенизации - 60 °С.

Микроструктура продукта, полученного при оптимальных пара-' метрах тепловой обработки: температура бланширования - 65-67 Я?, продолжительность бланширования - 15 мин, повторность гомогенизации - 2-х кратная, добавляемая вода - 80 %, температура массы до гомогенизации - 60 Охарактеризуется увеличением доли более мелких пучков мышечных волокон,фрагментов соединительной ткани и мелкозернистой белковой массы.Средний размер частиц достигает 83,8x10 м(рис. 4), что меньше данного показателя для гомогенизированные консервов для детского питания, который, составляет 8б,1х1СГ м (рис. 5а), однако,полученная степень измельчения продукта - с наличием частиц до 300x10 м - не удовлетворяет

медико-биологическим требованиям,в связи с чем проведены исследо 18

к •ч с

за

го

VI!

__ в 1оа гоо а Размер часхиц, м х 10

.Рис.5 Густогоаммы гомпгениэишванннх мясных консеовов для детского питания:

я. - консервы АОЗТ "Тихпоецкий б - пбпазец заменителя женского молока в - пбоазяц фирмы "Плазмон" (Италия)

70 БО 50 40 30 20 10

■ч—г-г~

1

-тЧ У

I

-}--Г—

7 8

Рис.- б Зависимость динамической вязкости гомогенизированного 20 продукта.'^ ) от температуры ({)

вания влияния частоты вращения ротора гомогенизатора на дисперсность продукта.

Согласно результатам исследования, с увеличением частоты вращения ротора гомогенизатора доля^. мелких частиц от О до 50х10~^м увеличивается с 28% при 49,6 с" до 53% при 93 и до 60%-при 110 с"1, средний размер частиц-продукта при данных скоростях составляет соответственно 83,84х10~^м, 56,7хЮ~^м, 52,5x10"^ м (рис.4). Причем только при 110 с~*и 2-х кратной пов-торности обработки частицы жира имеют размер, соответствующий МВТ - (2-5)х1 СГ^ы. Следовательно, достаточной является частота вращения ротора гомогенизатора 110 , обеспечивающая измельчение продукта, соответствующее МВТ и не уступающее образцам детских мясных .гомогенизированных консервов фирмы "Плазмон",' .рекомендуемым детям с 2-х месяцев (рис.5в).

Одной из проблем при создании адаптированных смесей-является обогащение их таурчном - незаменимой аминокислотой для детей грудного возраста.

В связи с отсутствием литературных данных о количественном содержании таурина в мясном сырье необходимо было определить его наличие в бульоне, мясе и мясных продуктах с целью выявления целесообразности дополнительного обогащения мясного продукта данной аминокислотой. Таблица 8 Содержание таурина в мясе и мясных продуктах

Наименование образца Содержание таурина, мг/ЮОг продукта

• МВТ Способ подготовки образцов

без гидролиза ' с гидролизом'

вжк 4,5

бульон конины 1Ь0,0(5,4) -

бульон говядины 22,4(0,5) -

"Пюре из свинины" • 54,5(1,6) 335(9,0)

продукт из конины 114,5(2,2) 240(4,5)

сырой фарш конины - 134(5,3)

сырой фарш говядины - 102(3,0)

21

Как видно из табл. 8 бульон конины, полученный варкой мяса в воде при соотношении 1:1, содержит значительное количество таурина и может быть использован для его получения по специальной технологии в чистом виде. Содержание таурина в белково-жи-ровом комплексе из конины и свинины составляет " соответственно 80 мг/ЮОг и 94 мг/100 г продукта в' готовом к употреблению виде, что. в 18-20 раз выше нормы, рекомендуемой МВТ.

■ Таким образом,, белково-жировой комплекс можно рекомендовать для использования в рационе детей грудного возраста с целью обогащения его таурином.

При оценке пищевой и биологической ценности определяли аминокислотный состав разработанного продукта, который указан в табл. 9. . Таблица 9

Содержание аминокислот в заменителях ■ женского молока на основе белков мяса

Аминокислоты■

Содержание аминокислот, г/ЮОг белка

Рецептуры МВТ

из сви- из конй-нины ■ ны

Скоры,%

из сви- из кони-нины ны'

Треонин 5,2(0,03) 5,1(0,03) 4,0 130 127

Валин 6,0(0,3) 5,0(0,3) 5,0 120 100

Метионин 2,3(0,25). 2,4(0,2) . 2,г 104 109

Йзолейцин 4,6(0,15) 4,3(0,16) 4,5 102 89

Лейцин 7,7(0,3) 7,6(0,17) 9,0 85- ■ 84

Лизин 8,7(0,42) 8,7(0,5) 7,0 124 126,

Фенилаланин 4,2(0,12) 4,3(0,15) 3,5 120 122

Триптофан 1,4(0,1) 1,4(0,4) 1,6 87 '87

Гистидин . 4,3(0,15) 4,6(0,01) 2,5 172 184

Цистин 1,4(0,11) 1,5(0,1) 1,7 82 88

Мет+Цист 3,7 3,9 3,9 95 100

Сумма незаменимых

аминокислот 45,74 44,75 '41,0

Установлено, -что аминокислотный скор по всем незаменимым шнокислотам близок к 100%,-только по лейцину он несколько ни-е, недостаток данной аминокислоты можно скорректировать введе-!ием в рацион круп - рисовой, овсяной и др.

. Результаты биологической.оценки свидетельствуют о положи-■ельном влиянии на биологическую ценность. белково-жирового комплекса обогащения его витаммно-минеральными компонентами, 'ак, ■ у витаминизированных образцов продукта на основе мяса сви-. гины и конины коэффициент эффективности белка (КЭБ) на 43% и 28% ¡©ответственно выше, чем у контрольных.

Для выявления терапевтической эффективности белково-жиро-юго комплекса проводили клиническую апробацию совместно с ¡отрудниками отделения по изучению питания больного ребенка Ин-¡■гитута-питания РАМН на базе инфекционного, научно-поликлини-юского отделений НИИ педиатрии РАМН и детской инфекционной Зольницы-Ш г.Москвы.

С 3-4 дня от начала приема белково-жирового комплекса наб-.-шдали нормализацию стула, с 4-5 дня - отмечали прибавку массы гела, которая сначала равнялась 10-15 г в сутки, затем 30-40г \ за первый месяц применения продукта составила 550-600 г, за 2 4 3 месяца - 750-800 г.

На фоне использования белково-жирового комплекса отмечали значительное снижение титров антител к-белгам коровьего молока ;с 1е=--3,13^до 1г=2,5) сои (с 1е=2,82 до 1^=2,1), глютена (с 1@Г=3,07 до 1^-2,87).

Экскреция углеводов с калом у наблюдаемых больных через 2,5-3 месяца от начала использования белково-жирового комплекса триходила к возрастной норме.

Таким образом,применение данного продукта позволяет устра-' яить проявления пищевой аллергии, диспептические явления и нор-, мализовать нутритивный'статус ребенка.

Результаты структурно-механических исследований ' (рис.6) свидетельствуют о резком снижении динамической вязкости гомогенизированного мясного продукта с содержанием сухих веществ, не менее 20% в интервале температур от 45 до 55 С, что является благоприятным фактором для точности дозировочных автоматов.

Выполненные исследования' послужили основой для разработки ГОД. 23

Выводы

' 1. Обоснована возможность создания лечебно-профилактического продукта на основе белков мяса свинины и конины для питани детей грудного возраста с непереносимостью материнского молока и пищевой аллергией.

2. Разработаны медико-биологические требования к лечебно-профилактическому продукту' (белково-жировому комплексу), учитывающие особенности обменных процессов,, физиологического, биохимического созревания и развития организма детей грудного возраста.

3. На основе медико-биологических требований с использованием «имитационного моделирования спроектированы, в опытах на животных и клинике обоснованы состав и рецептуры заменителей женского молока на основе белков мяса свинины и конины.

Клиническими испытаниями установлена возможность использования белково-жирового комплекса в лечебном'питании детей первого полугодия жизни с множественной пищевой непереносимостью.

4. По результатам исследований мясного сырья, компонентов рецептур, влияния технологии разработаны витамино-минеральные премиксы для белково-жирового комплекса из конины и свинины.

5. Биологической оценкой установлено увеличение коэффициента эффективности белка у витаминизированных образцов белково-жирового комплекса на основе белков мяса свинины и конины соответственно на 43 и 28% по сравнению с контрольными • образцами.

, '6. Установлена математическая зависимость стабильности эмульсии от параметров предварительной тепловой обработки: температуры и продолжительности бланширования мяса, а также величины среднего размера частиц продукта от его температуры, концентрации и повторности измельчения.

7. По результатам экспериментальных исследований установлено, что для обеспечения Диетических свойств продукта необходимо предварительную тепловую обработку мясного сырья, осуществлять при температуре,- 65-67 °С, в течение 15 минут,процесс

гомогенизации - с добавлением 80% воды, при температуре'|!ассы -50 С, частоте вращения ротора гомогенизатора - 110 с и двух сратной повторности, что позволило разработать рациональную технологию консервированных лечебно-профилактических продуктов применением интенсивных методов обработки.

8, Полученные экспериментальные' данные о содержании таури-иа в белково-жировом комплексе, превышающем уровень предусмотренный МБТ в. 18-20 раз, позволили рекомендовать разработанный продукт в качестве источника таурина в рационах питания детей грудного возраста.

9. По результатам выполненных комплексных исследований разработана, согласована и утверждена нормативно-техническая документация на опытно-промышленное производство лечебно-профилактического продукта.

Практические предложения

Материалы диссертации вошли в следующие, предназначенные для практики документы: '

1. Медико-биологические требования к составу специализированного- белково-жирового модуля на основе мясного сырья для больных детей с пищевой непереносимостью. Утверждены Заместителем директора Института питания АМН СССР -А. К. Батуриным 10.12. 91.

2. Технические требования на поливитаминные и минеральные премиксы для производства продуктов детского питания на молочной, мясной и зерновой основах. Утв&рждены Первым Заместителем Председателя Комитета пищевой и перерабатывающей промышленности РФ В. II Сергеевым 7. 06. 93.

3. Нормативно-техническая документация "Консервы мясные. Детские продукты на мясной основе для лечебного питания детей грудного возраста" (ТУ 9216-024-0003640-931 Утверждены Первым Заместителем Председателя Комитета РФ по пищевой и перерабатывающей промышленности В. Е-Сергеевым 28.10.93.

»

4. Техно-экономическое обоснование на реконструкцию мясокомбината "Тихорецкий" с организацией мощностей по производству продуктов для лечебно-профилактического питания детей. Согласовано с Ген. директором АОЗТ МК "Тихорецкий" и департаментом сельского хозяйства и продовольствия Краснодарского края 10.05.95. '

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Устинова A.B. , Белякина ЕЕ. , Недоспаеова Д.,В. Таурин в мясном сырье и в консервах для лечебного питания детей.// Материалы научной конференции "Проблемы рационального питания детского и взрослого населения, проливающего на территории, пострадавшей в результате аварии на ЧАЗС". -М. , 1993. Q. 170.

2. Белякина Я Е. , Бобрикова Е. Г. , Тихоновская R Д.. Продукты питания ■ детей грудного ьозраста с пищевой непереносимостью.

- II: - АгроЮШТЭИмясомолпроы. /Обзорная информация. Сер.: Мясная промышленность/, 1993. - 28 с.

3. Устинова A.B., Бобрикова Е. Г.-, Белякина ЕЕ. Разработка композиционного состава премиксов для. мясных консервов лечебного питания детей грудного возраста.//Труды ВНЖМП. -М. ,1995 (в печати).

4. Устинова А. В., Бобрикова Е. Г. , Хвылн С. И., Белякина R Е. Исследование факторов, влияющих на процесс измельчения мясного продукта для лечебного питания детей грудного возраста. //Труды ВНИШП. -М. . 1995 (в печати). ■ '

'5. Устинова А. В., Бобрикова Е. Г. , Белякина Е Е. Экологически чистые комплексы для производства детского питания// Мясная промышленность. - 19'94. - N 6. - С. 6-8.